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電力技術
氧化鋅避雷器直流高壓試驗器120kV/5mA
時間：2023-03-15
中試控股技術研究院魯工為您講解： 氧化鋅避雷器直流高壓試驗器120kV/5mA
采用中頻倍壓電路，應用PWM脈寬調制技術和大功率IGBT器件。
采用電壓大反饋，輸出電壓穩定度高，紋波系數≤3%。
全量程平滑調壓，電壓調節細度好調節精度≤1%，穩定度≤1.5%，電壓電流誤差±（1.5%±2個字），電流誤差±（1.5%±2個字）。
升壓電位器零起升壓。
0.75UDC1mA功能按鈕，方便氧化鋅避雷器試驗，精度±（2%±2個字）。
過壓保護采用拔碼設定，一目了然，誤差±2%。
倍壓采用新型材料，輕巧、堅固。外表涂特種絕緣材料，電氣性能好，防潮能力強。
ZGF產品符合DL/T848.1-2004技術要求，并經電力部電氣設備質量檢測測試中心型式試驗，嚴格執行企標出廠。
中試控股電力講解直流高壓發生器的選型原則:
直流高壓發生器廣泛適用于電力部門、工礦、冶金、鋼鐵等企業的動力試驗部門。
對氧化鋅避雷器、電力電纜、變壓器、發電機等高壓電氣設備進行直流高壓試驗。
是高壓試驗專業的重要設備,對于它的選型及使用應遵循以下原則：
選型時對生產廠家的要求
產品應通過型式試驗
產品應通過相關省份電力試驗研究院組織的入網考評,未進行考評省份可參其它省份的考評結果
產品應有企業標準,企業標準不得低于行業標準
造成電壓失控的主要原因
直流泄露試驗是通過泄露電流的大小以及在連續升壓的過程中泄露電流的變化情況和試驗電壓達到額定值時泄露電流的穩定情況來綜合分析被試品的絕緣好壞。直流耐壓試驗是在規定的時間、規定的電壓下，絕緣材料未被擊穿和有沒有發生閃絡來判斷絕緣材料是否合格。高壓試驗本身就是一個破壞性試驗，但是這種試驗可以發現非破壞試驗不能發現的缺陷，特別實在絕緣中存在微小氣泡和非貫穿性的缺陷時。其缺點就是在試驗的過程中會對絕緣造成一定的損傷。這就要求對輸出的試驗電壓嚴格按照規程中的要求分別對不同的被試品施加不同的電壓。直流高壓發生器具有體積小、電壓高、使用方便等優點，特別適用于現場預防試驗和交接試驗，因此在各類試驗中廣泛采用，而我們現在使用的直流高壓發生器，只有在被試品發生閃絡擊穿時通過大電流保護用電流繼電器才能跳開控制回路電源從而斷開主回路電源，而對其它意外原因造成的輸出電壓失控沒有什么保護措施，這種失控電壓一旦加到被試品上后可形成如圖2 所示的一系列對電力系統的損壞，甚至造成部分設備停電事故。
造成電壓失控的主要原因是：1）自耦調壓器繞組短路；2）碳刷損壞；3）碳刷上引線過長，在搬運和使用過程中碰到線圈其它部位；4）回零限位開關松動在調壓器回零時碳刷接觸到調壓器繞組尾部造成全壓輸出，這種情況也是危害最大的，這時試驗變壓器將輸出最高電壓；5）其它原因造成的輸出電壓失控。
根據這種情況我將我們現在使用的直流高壓發生器進行了改進，在直流高壓發生器的控制電路中加入一限壓電壓繼電器，通過控制進入到變壓器的輸入而達到控制輸出電壓的目的。電壓繼電器是通過插件與試驗器的控制箱相連，在使用時將繼電器插入控制箱，通過轉換開關將繼電器與控制線路聯系在一起，試驗完畢后，將繼電器拔出，通過轉換開關將電路恢復到原來狀態。試驗接線圖如下：
改進后的直流高壓發生器的操作
1）先合雙極開關，綠色指示燈亮；
2）將調壓器回到零位，限位開關接點閉合，按下合閘按鈕，紅色指示燈亮，電磁開關閉合，接通調壓器電源；
3）插入電壓繼電器，并將電壓整定值調到最大，將轉換開關打到斷開位置。調節調壓器開始升壓，將電壓調到限定的電壓值，松開調壓器旋鈕，減少電壓繼電器的定值，直到繼電器動作為止，這樣試驗變壓器最高輸出產前被限制到要求的變壓值，只要電壓超過繼電器的整定值，其常閉接點斷開，切斷電磁開關的電源，開關復位，從而斷開調壓器的輸入電源，紅色指示燈滅，綠色指示燈亮，使得輸出為零；
4）保護電壓的整定值是根據不同的被試品，將其整定在圖3 所示的A 點以內，不同的絕緣材料的性能是不同的，因此在現場實驗室具體的A 點很難確定，通常我們都是將電壓繼電器的整定值定在被試品規定的試驗電壓值的105%~110% 之間，這樣就即保證了試驗設備不會因為電源電壓的波動而發生誤動作，又能保證無論什么情況下的過電壓只要超過整定電壓繼電器就會斷開控制電壓，而達到降壓的目的，從而保護了被試品和試驗設備；
5）以上步驟是在試驗器空載情況下進行的電壓繼電器的定值整定完畢后，停掉試驗器電源，接上被試品后重復1）、2）步驟，調壓器的輸出電壓經過升壓變壓器將電壓提高到要求的等級后，經高壓整流管將輸出電壓變成直流，通過電容器濾波后，將試驗電壓加在被試品上；
6）如果是做故障點擊穿試驗時，將電壓繼電器拔出，轉換開關打在連接位置，試驗設備恢復到未改進時的狀態，輸出電壓將不在受電壓繼電器的控制，只有當發生閃絡或被擊穿被試品，回路的電流增大，使得電流繼電器動作，同樣斷開電磁開關電源，使輸出為零，保護了試驗設備。
直流高壓發生器經過改進后，在實際使用過程中取得了良好的效果，成功避免了一次因輸出電壓失控而造成被試品損壞的事故，大大提高了試驗的安全性和準確性，保證了電力設備的可靠性并延長了其使用壽命，從而保證了企業設備的安全平穩優質運行。
直流高壓發生器是需要高壓直流源的儀器，在運用該儀器前必需先把儀器牢靠接地。運用直流高壓發生器的任務職員，必需存在“高壓實驗打工證”的專業職員。運用直流高壓發生器請用戶必需按《電力安規》168條規則，并初任務電源進入實驗器前加裝兩個顯然割斷點。當改換試品和接線時，應先將兩個電源割斷點顯然割斷。同聲當場必需維持至多有三個任務職員在當場，那樣能力有用的保障運用職員的保險。在翻開儀器上的電源前要確定直流高壓發生器接的是220V交流電源，細心的審查接線能否準確，同聲也要審查高壓放電桿的接線能否牢靠。在直流高壓發生器的升貶壓進程要維持緩升緩降，顛簸升溫是延伸直流高壓發生器的運用壽命最首要的要端之一。再有盡量防止適量程運用儀器變頻串聯諧振成套裝置。
在歷次實驗終了后先把洪水位器回到零位，而后堵截流源在進行對于被試品的放電，放電進程分成兩步，對于大電容試品的放電使用ZS專用放電電阻棒對于試品放電。放電時使不得將放電棒即時接觸試品，應先將放電棒逐步瀕臨試品，到定然間隔氣氛間隙開端調離放電，有嘶嘶聲，當無聲響時可用放電棒放電，最初直接接上地線放電。當直流高壓在200kV及之上時，雖然實驗職員穿絕緣鞋，且處在保險間隔以外海域，但因為高壓直流離子空間磁場散布的影響，會使幾個臨近站立的人體上帶有相反的直流洪水位。實驗職員不要相互背手或者用手接觸接地體等，要不會有細微電擊景象，此景象在枯燥地域和冬季較為顯然，但因為能量較小，正常決不會對于人身段成中傷。直流高壓發生器掌握箱電源為交流AC220V±10%，50Hz。假如電源經1/1斷絕變或者當場用自覺電源，則必需人造將電源有小半與大地連接。
ZSZGF-120KV/5mA直流高壓發生器
適合電壓等級：10KV、35KV、110KV、220KV、300KV、400KV、500KV、750KV、800KV、1000KV
電流分類：2mA、3mA、5mA、10mA、20mA
參考標準：DL/T 474.2-2018，電力行業DL/T848.1-2004《高壓試驗裝置通用技術條件 第1部分：直流高壓發生器》ZSZGF-120KV/5mA直流高壓發生器是由中試控股研發生產，適用于電力試品測試，對氧化鋅避雷器、電力電纜、變壓器、發電機、電動機、斷路器/開關、開關柜、隔離開關、互感器、套管、支柱絕緣子、電抗器、母線、輸電線路、熔斷器、電容器、接觸器、配電箱、絕緣材質、變電站系統等高壓電氣設備進行直流耐壓試驗，行業處于領先水平！
中試控股始于1986年 ? 30多年專業制造 ? 國家電網.南方電網.內蒙電網.入圍合格供應商
ZSZGF-120KV/5mA直流高壓發生器
ZSZGF-120KV/5mA直流高壓發生器
儀器功能
本儀器適用于電力、鐵路、化工、工礦、冶金、鋼鐵等部門對氧化鋅避雷器、磁吹避雷器、電力電纜、變壓器、發電機等設備進行直流耐壓試驗和泄漏試驗，亦可作靜電吸塵、噴涂等電源。
1.3 執行標準
1DL/T848.1-2004 高壓試驗裝置通用技術條件 第1部分：直流高壓發生器
2DL/T596-2005 電力設備預防性試驗規程
3GB11032-2010 交流無間隙金屬氧化物避雷器
4GB/T 16927.1-2011 高電壓試驗技術 第1部分：一般定義及試驗要求
5DL/T474.2-2006 現場絕緣實驗實施導則:直流高電壓試驗
6GB/T.311-2012 高壓輸變電設備的絕緣配合
1.4 儀器特征
1.輸出電壓穩定：采用高頻倍壓電路，應用最新PWM脈沖寬度調制技術和電壓電流雙閉環反饋技術，提高電源調整率和負載調整率，使電壓穩定度高，紋波小。全量程平滑調壓，輸出電壓精度高。主機電壓表直接顯示加載在負載上的電壓值，無需外加分壓器，接線操作簡單。電壓分辨率0.1kV，電流分辨率1uA。
2.保護全面：保護功能齊全，具有零位保護、過壓保護、過流保護、擊穿保護，保護電路選用納秒級專用傳感器，動作迅速可靠，有效保障人身及設備安全。
3.0.75U功能：增設智能高精度0.75U功能一鍵按鈕，按下此按鈕，電壓電流自動跳轉至0.75U狀態，利于氧化鋅避雷器的測試。
4.零起升壓：升壓電位器零起升壓，采用進口多圈電位器，升壓過程平穩，調節精度高。
5.過壓設定：過壓整定選用數字撥碼開關，操作簡單，并具有較高的整定精度。
6.一體式設計：選用一體式設計方案，主機和倍壓筒放置在一個機箱內。選用進口高頻高壓整流二極管，使倍壓筒體積小巧，提升整機效率，便于攜帶。
7.性能可靠：關鍵器件選用高性能進口元件，倍壓筒外表涂特種絕緣材料，電氣性能好、防潮能力強、無泄漏。
8.操作簡單：儀器界面各功能按鍵，布局合理，指示清晰，易學易用。
1.5 技術參數
規格
技術參數 120/5
額定電壓（kV） 120
額定電流（mA） 5
額定功率（W） 600
整機質量（kg） 10
整機體積（mm3） 565*390*190
倍壓筒高度（mm） 535
輸出電壓精度 ±(1.0%讀數±2個字)
輸出電流精度 ±(1.0%讀數±2個字)
紋波系數 ≤0.5%
工作方式 間斷使用，額定負載30分鐘
過載能力 空載電壓可超出額定電壓10%使用10分鐘
最大充電電流為1.25倍額定電流
電源 AC220V±10% 50HZ
工作環境 溫度： -10-40℃
相對濕度：室溫為25℃時不大于85%（無凝露）
海拔高度：1500米以下
ZSZGF-120KV/5mA直流高壓發生器直流高壓發生器具有多種保護功能，如：低壓過流、低壓過壓、高壓過流、高壓過壓、零位保護、不接地保護等。推動信號快速關斷保護在輸出端采用專用傳感器取樣，反應時間為納秒級，通過納秒級的光隔離元件和納秒級的模擬開關，全過程在2微秒內將功放電路的推動信號切斷，保證在輸出短路的情況下，不損壞功率器件。是指主要用于絕緣和漏電檢測中的高壓電源，高壓電源和高壓發生器已經沒有嚴格的區別。
ZSZGF-120KV/5mA直流高壓發生器
1、電源開關打開時，控制箱上的數顯表不亮
請檢查電源連線及所有保險管，保險管若有損壞時，請按保險管座旁標注的安培數更換新管。
2、若打開電源開關，數顯表亮，高壓顯示燈（綠）不亮，加不上高壓。
① 故障顯示"回零"燈亮
沒有回零位，請逆時針轉動高壓輸出調整鈕和微調旋鈕回到零位上至"回零"燈滅，即可加高壓。
② 故障顯示"其它"燈亮有兩種現象，
1、接地保護，
2、斷線保護
a. 可能接地線未接好，或地線不可靠接地。請接好可靠的地線，關閉電源，重新啟動。
b.可能為連接控制箱與高壓塔的電纜未接好，接好電纜請關閉電源，重新啟動。或電纜線兩端焊接頭脫焊時會出現此故障,請焊好電纜兩端的焊頭，關閉電源，重新啟動。
C.可能控制箱內某一線頭脫焊斷開，請重新焊接好，關閉電源，重新啟動。
3、一切正常，但在未升到額定輸出電壓的 過程中保護
①故障顯示"過流"燈亮
a. 試品短路，或泄漏電流過大。
b. 大電容負載時，升壓過快。關閉電源，重新啟動，減慢升壓速度。
② 故障顯示"過壓"燈亮
過壓保護整定旋鈕未置于最大處，請順時針旋轉到最大處，關閉電源，重新啟動。
4、當試品高壓下發生短路時，由于短路電流大，有可能把所有的故障顯示燈均點亮，，這屬正常，請排除試品故障后重新啟動。
5、試品故障排除后，故障顯示燈依然亮，加不上高壓。
電源開關兼為故障保護重置開關，請關閉電源開關，重新啟動，即可升壓。
6、如發現電壓表數字波動很大時，請查連接電纜線兩頭航空插頭7腳屏蔽網頭和中心屏蔽線頭是否脫焊斷開，如斷開請焊接好。
中試控股電力講解直流高壓發生器保護的設定
采用中頻倍壓電路，應用PWM脈寬調制技術和大功率IGBT器件。
采用電壓大反饋，輸出電壓穩定度高，紋波系數≤3%。
全量程平滑調壓，電壓調節細度好調節精度≤1%，穩定度≤1.5%，電壓電流誤差±（1.5%±2個字），電流誤差±（1.5%±2個字）。
升壓電位器零起升壓。
0.75UDC1mA功能按鈕，方便氧化鋅避雷器試驗，精度±（2%±2個字）。
過壓保護采用拔碼設定，一目了然，誤差±2%。
倍壓采用新型材料，輕巧、堅固。外表涂特種絕緣材料，電氣性能好，防潮能力強。
ZGF產品符合DL/T848.1-2004技術要求，并經電力部電氣設備質量檢測測試中心型式試驗，嚴格執行企標出廠。
中試控股電力講解直流高壓發生器的選型原則:
直流高壓發生器廣泛適用于電力部門、工礦、冶金、鋼鐵等企業的動力試驗部門。
對氧化鋅避雷器、電力電纜、變壓器、發電機等高壓電氣設備進行直流高壓試驗。
是高壓試驗專業的重要設備,對于它的選型及使用應遵循以下原則：
選型時對生產廠家的要求
產品應通過型式試驗
產品應通過相關省份電力試驗研究院組織的入網考評,未進行考評省份可參其它省份的考評結果
產品應有企業標準,企業標準不得低于行業標準
ZSZGF-120KV/5mA直流高壓發生器在直流高壓發生器在行業內率先采用分節式結構，即既可用于高電壓等級，又能用于較低電壓等級，并保持其精度不變。以100/200kV/2mA分兩節為例，單節時可做100kV/2mA使用，可用于35kV及以下系統電氣設備直流高壓試驗，此時可保證測量的準確性避免大馬拉小車；兩節使用時可做200kV/2mA 使用.可用于220kV分節、110kV及以下氧化鋅避雷器直流試驗及交聯電纜的直流耐壓試驗。
直流泄露試驗是通過泄露電流的大小以及在連續升壓的過程中泄露電流的變化情況和試驗電壓達到額定值時泄露電流的穩定情況來綜合分析被試品的絕緣好壞。直流耐壓試驗是在規定的時間、規定的電壓下，絕緣材料未被擊穿和有沒有發生閃絡來判斷絕緣材料是否合格。高壓試驗本身就是一個破壞性試驗，但是這種試驗可以發現非破壞試驗不能發現的缺陷，特別實在絕緣中存在微小氣泡和非貫穿性的缺陷時。其缺點就是在試驗的過程中會對絕緣造成一定的損傷。這就要求對輸出的試驗電壓嚴格按照規程中的要求分別對不同的被試品施加不同的電壓。直流高壓發生器具有體積小、電壓高、使用方便等優點，特別適用于現場預防試驗和交接試驗，因此在各類試驗中廣泛采用，而我們現在使用的直流高壓發生器，只有在被試品發生閃絡擊穿時通過大電流保護用電流繼電器才能跳開控制回路電源從而斷開主回路電源，而對其它意外原因造成的輸出電壓失控沒有什么保護措施，這種失控電壓一旦加到被試品上后可形成如圖2 所示的一系列對電力系統的損壞，甚至造成部分設備停電事故。
造成電壓失控的主要原因是：1）自耦調壓器繞組短路；2）碳刷損壞；3）碳刷上引線過長，在搬運和使用過程中碰到線圈其它部位；4）回零限位開關松動在調壓器回零時碳刷接觸到調壓器繞組尾部造成全壓輸出，這種情況也是危害最大的，這時試驗變壓器將輸出最高電壓；5）其它原因造成的輸出電壓失控。
根據這種情況我將我們現在使用的直流高壓發生器進行了改進，在直流高壓發生器的控制電路中加入一限壓電壓繼電器，通過控制進入到變壓器的輸入而達到控制輸出電壓的目的。電壓繼電器是通過插件與試驗器的控制箱相連，在使用時將繼電器插入控制箱，通過轉換開關將繼電器與控制線路聯系在一起，試驗完畢后，將繼電器拔出，通過轉換開關將電路恢復到原來狀態。試驗接線圖如下：
改進后的直流高壓發生器的操作
1）先合雙極開關，綠色指示燈亮；
2）將調壓器回到零位，限位開關接點閉合，按下合閘按鈕，紅色指示燈亮，電磁開關閉合，接通調壓器電源；
3）插入電壓繼電器，并將電壓整定值調到最大，將轉換開關打到斷開位置。調節調壓器開始升壓，將電壓調到限定的電壓值，松開調壓器旋鈕，減少電壓繼電器的定值，直到繼電器動作為止，這樣試驗變壓器最高輸出產前被限制到要求的變壓值，只要電壓超過繼電器的整定值，其常閉接點斷開，切斷電磁開關的電源，開關復位，從而斷開調壓器的輸入電源，紅色指示燈滅，綠色指示燈亮，使得輸出為零；
4）保護電壓的整定值是根據不同的被試品，將其整定在圖3 所示的A 點以內，不同的絕緣材料的性能是不同的，因此在現場實驗室具體的A 點很難確定，通常我們都是將電壓繼電器的整定值定在被試品規定的試驗電壓值的105%~110% 之間，這樣就即保證了試驗設備不會因為電源電壓的波動而發生誤動作，又能保證無論什么情況下的過電壓只要超過整定電壓繼電器就會斷開控制電壓，而達到降壓的目的，從而保護了被試品和試驗設備；
5）以上步驟是在試驗器空載情況下進行的電壓繼電器的定值整定完畢后，停掉試驗器電源，接上被試品后重復1）、2）步驟，調壓器的輸出電壓經過升壓變壓器將電壓提高到要求的等級后，經高壓整流管將輸出電壓變成直流，通過電容器濾波后，將試驗電壓加在被試品上；
6）如果是做故障點擊穿試驗時，將電壓繼電器拔出，轉換開關打在連接位置，試驗設備恢復到未改進時的狀態，輸出電壓將不在受電壓繼電器的控制，只有當發生閃絡或被擊穿被試品，回路的電流增大，使得電流繼電器動作，同樣斷開電磁開關電源，使輸出為零，保護了試驗設備。
直流高壓發生器經過改進后，在實際使用過程中取得了良好的效果，成功避免了一次因輸出電壓失控而造成被試品損壞的事故，大大提高了試驗的安全性和準確性，保證了電力設備的可靠性并延長了其使用壽命，從而保證了企業設備的安全平穩優質運行。
直流高壓發生器是需要高壓直流源的儀器，在運用該儀器前必需先把儀器牢靠接地。運用直流高壓發生器的任務職員，必需存在“高壓實驗打工證”的專業職員。運用直流高壓發生器請用戶必需按《電力安規》168條規則，并初任務電源進入實驗器前加裝兩個顯然割斷點。當改換試品和接線時，應先將兩個電源割斷點顯然割斷。同聲當場必需維持至多有三個任務職員在當場，那樣能力有用的保障運用職員的保險。在翻開儀器上的電源前要確定直流高壓發生器接的是220V交流電源，細心的審查接線能否準確，同聲也要審查高壓放電桿的接線能否牢靠。在直流高壓發生器的升貶壓進程要維持緩升緩降，顛簸升溫是延伸直流高壓發生器的運用壽命最首要的要端之一。再有盡量防止適量程運用儀器變頻串聯諧振成套裝置。
在歷次實驗終了后先把洪水位器回到零位，而后堵截流源在進行對于被試品的放電，放電進程分成兩步，對于大電容試品的放電使用ZS專用放電電阻棒對于試品放電。放電時使不得將放電棒即時接觸試品，應先將放電棒逐步瀕臨試品，到定然間隔氣氛間隙開端調離放電，有嘶嘶聲，當無聲響時可用放電棒放電，最初直接接上地線放電。當直流高壓在200kV及之上時，雖然實驗職員穿絕緣鞋，且處在保險間隔以外海域，但因為高壓直流離子空間磁場散布的影響，會使幾個臨近站立的人體上帶有相反的直流洪水位。實驗職員不要相互背手或者用手接觸接地體等，要不會有細微電擊景象，此景象在枯燥地域和冬季較為顯然，但因為能量較小，正常決不會對于人身段成中傷。直流高壓發生器掌握箱電源為交流AC220V±10%，50Hz。假如電源經1/1斷絕變或者當場用自覺電源，則必需人造將電源有小半與大地連接。
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